حذف عناصر سمی در آب به کمک مواد منعقد کننده

وجود عناصر سمی در آب مهم ترین عوامل خطرزا برای سلامتی انسان و سایر جانداران به شمار می روند. آرسنیک ، فسفر و فلوراید از اصلی ترین نمونه های عناصر خطرناک آب آشامیدنی می باشند. در متن ذیل هریک از این عناصر را مورد بررسی قرار می دهیم و نحوه حذف آن ها را توسط مواد منعقد کننده بیان می نماییم.

حذف عناصر سمی در آب

آرسنیک As

آرسنیک یک عنصر سمی رایج است و قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آرسنیک برای سلامتی مضر است. سازمان بهداشت جهانی در سال 1993 حد مجاز آرسنیک برای آب آشامیدنی را از 50 میلی گرم در لیتر به 10 میلی گرم در لیتر کاهش داد. در ایالات متحده، از زمان تصویب قانون آب آشامیدنی ایمن در سال 1976، حداکثر غلظت مجاز آرسنیک در آب آشامیدنی 50 میلی گرم در لیتر بود.

آرسنیک در چندین حالت اکسیداسیون، تحت شرایط مختلف در آب پایدار است. با این حال، بیشترین حالت آن در آب های زیرزمینی مربوط به اشکال آرسنیت، As(III) و آرسنات، As(V) می باشد.

As(III) معمولاً در بسیاری از آب‌های زیرزمینی، شکل غالب است زیرا احتمال بیشتری وجود دارد که در شرایط بدون اکسیژن (هوازی) یافت شود. As(V) در آب های هوازی بیشتر دیده می شود. به طور کلی، As(V) راحت تر از As(III) حذف می شود. فن آوری های مختلفی برای حذف آرسنیک از آب آشامیدنی استفاده می شود. به طور مثال جذب توسط رزین های تبادل یونی، جذب روی آلومینا فعال ، انعقاد با آلوم یا آهن و به دنبال آن فیلتراسیون معمولی یا غشایی. برخی مطالعات نشان داده اند که حذف آرسنیک از طریق انعقاد نسبت به سایر روش های درمانی مقرون به صرفه تر است.

حذف آرسنیک از طریق فرآیند انعقاد 

منعقد کننده های مبتنی بر آهن به طور کلی موثرتر از منعقد کننده های آلومینیومی هستند. منعقد کننده های آهن که به آب اضافه می شوند، هیدرولیز می شوند تا هیدروکسید آهن با بار مثبت خالص تشکیل دهند. این بار مثبت خالص تابعی از pH است. با کاهش pH، تعداد مکان های دارای بار مثبت روی ذرات هیدروکسید آهن افزایش می یابد. آرسنات، As(V) یک آنیون است و از آنجایی که بار منفی دارد، با کمپلکس شدن سطحی به ذرات هیدروکسید آهن با بار مثبت جذب می شود. حذف آرسنیک (عناصر سمی در آب)به طور کلی در مقادیر pH کمتر از حدود 7 بهینه می شود.

راندمان حذف آرسنیک (V) توسط برخی از منعقد کننده های آلومینیوم، به ترتیب پلی آلومینیوم کلرید > سولفات پلی آلومینیوم > کلرید آلومینیوم > سولفات آلومینیوم است. بهترین نتایج در pH 5.5 به دست می آید. حذف آرسنیک از حدود 59 تا 99 درصد در دوزهای 0.8 تا 1.9 میلی گرم در لیتر به عنوان Al، با ته نشینی و سپس فیلتراسیون متغیر است.

با استفاده از منعقدکننده‌های آهن، راندمان حذف آرسنیک (V) به ترتیب کلرید پلی‌فریک > سولفات پلی‌فریک > کلرید آهن > سولفات آهن است. بهترین نتایج در pH 5.5 به دست می آید. حذف As(V) از حدود 70 تا 99.6 درصد در دوزهای 1.7 تا 3.8 میلی گرم در لیتر، با ته نشینی و به دنبال آن فیلتراسیون متغیر است.

فلوراید Fluoride | عناصر سمی در آب

در سال 1975، EPA فلوراید را به عنوان یک آلاینده در مقررات ملی موقت آب آشامیدنی اولیه نامید. حداکثر سطح آلودگی (MCL) ، 1.4 – 2.4 میلی گرم در لیتر برای جلوگیری از فلوروزیس دندان و عوارض جدی تر تعیین شد. برای متعادل کردن میزان فلوارید در آب جهت بهره مندی از فواید آن برای سلامت دندان و از بین بردن اثرات مضر مصرف بیش از حد فلوراید، قوانین جدیدی وضع گردید.

EPA در سال 1985 یک MCL جدید 4 میلی‌گرم در لیتر برای فلوراید، صادر کرد. سیستم هایی با سطوح فلوراید بین 2 میلی گرم در لیتر تا 4 میلی گرم در لیتر باید اطلاعاتی در مورد تغییر رنگ احتمالی دندان در اختیار عموم قرار دهند.

حذف فلوراید از طریق فرآیند انعقاد

بهترین فناوری های موجود برای حذف فلوراید از آب به طور کلی جذب آلومینا فعال و اسمز معکوس در نظر گرفته می شود. با این حال، در برخی موارد، حذف فلوراید توسط انعقاد آلومینیوم مقرون به صرفه است. به نظر می رسد که چندین منعقد کننده مبتنی بر آلومینیوم بر اساس محتوای آلومینیومی که برای حذف فلوراید اضافه می شود، به همان اندازه موثر هستند.

حذف فلوراید با استفاده از منعقد کننده های مبتنی بر آلومینیوم به شدت تحت تأثیر pH و دوز آلومینیوم است. pH بهینه از 6.0 تا 7.5 متغیر است. یک عامل دیگر باقیمانده آلومینیوم پس از لخته سازی می باشد. دوزهای بالاتر آلومینیوم اغلب به دلیل جذب فلوراید به لخته های هیدروکسید آلومینیوم، به جای تولید کمپلکس های آلومینیوم-فلوراید که در محلول باقی می مانند، آلومینیوم باقی مانده کمتری تولید می کند.

دوز آلومینیوم به طور کلی برای حذف قابل ملاحظه فلوراید بالا است. به عنوان مثال، برای کاهش فلوراید از 3.6 میلی گرم در لیتر به 1.8 میلی گرم در لیتر، دوز آلومینیوم 18 میلی گرم در لیتر یا 10 میلی گرم در pH بهینه 6.5 می باشد. برای کاهش بیشتر فلوراید به 1.0 میلی گرم در لیتر، دوز 12 میلی گرم Al در هر میلی گرم فلوراید حذف شده مورد نیاز است.

حذف شیمیایی فسفر از طریق لخته سازی و انعقاد | عناصر سمی در آب

در بسیاری از مناطق جهان، حذف شیمیایی فسفر (به عنوان یکی از عناصر سمی در آب) تنها به آب آشامیدنی منوط نمی گردد و برای تصفیه فاضلاب نیز مورد نیاز است. در محدوده استوکیومتری حذف فسفر، با افزایش دوز منعقد کننده فلز، محدوده pH بهینه کاهش می یابد. با این حال، فراتر از محدوده استوکیومتری، زمانی که غلظت نهایی فسفر به تدریج کمتر می شود، محدوده pH دوباره به سمت pH بالاتر گسترش می یابد. به عنوان مثال، با زاج، محدوده pH بهینه برای غلظت فسفر پساب تقریباً 0.2، 5.5 تا 6.0 است.

درجه حذف فسفر نه تنها به ماده منعقدکننده اضافه شده، بلکه به نحوه جداسازی جامد از مایع نیز بستگی دارد. این امر به ویژه برای مواردی که غلظت فسفر نهایی بسیار پایین به دست می آید بسیار مهم است. مواد جامد معلق پساب به میزان قابل توجهی در غلظت فسفر کل پساب نقش دارند. برای دوزهای بالای منعقد کننده فلزات، محتوای فسفر جامدات معلق پساب به طور قابل توجهی کاهش می یابد. دلیل آن این است که در دوزهای فلزی بسیار بالا، بخش بیشتری از رسوبات تشکیل شده را هیدروکسیدهای فلزی تشکیل می دهند.

محصولات باکیفیت آرام صنعت

شرکت آرام صنعت (آرام نازل) با تکیه بر توان متخصصان خلاق خود ، مفتخر به ساخت دستگاه « پارشیالیزیشن » برای نخستین بار در کشور شده است. این دستگاه کاربردی در صنعت تصفیه آب و فاضلاب با قیمت کاملاً مناسب در اختیار صاحبان فن قرار می گیرد.

این واحد تولیدی همچنین مفتخر به ساخت انواع نازل فیلتراسیون با درجه کیفی بسیار بالا می باشد.

این محصولات شامل : نازل فیلتر شنی ،، نازل فیلتر کربنی ،، نازل سختی گیر هستند.